機(jī)械式除塵器課件

1、 顆粒污染物控制技術(shù) 2. 慣性除塵器1.慣性除塵原理含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇改變；塵粒借助本身的慣性力作用與擋板撞擊方向也發(fā)生改變，由于重力作用從氣流中分離。慣性除塵器除慣性力作用外，還有離心力和重力作用。2. 慣性除塵器工作原理工作原理 慣性除塵器類型碰撞式：捕集氣流中較粗粒子,單級型和多級型；回轉(zhuǎn)式：通過改變氣流流動(dòng)方向而捕集較細(xì)粒子。彎管型、百葉箱型和多層隔板型。 單級型 多級型 慣性除塵器類型 單級型 A彎管型； b百葉窗 c多層隔板塔型A彎管型； b百葉窗 c多層隔板 特點(diǎn)氣流速度愈高，氣流方向轉(zhuǎn)角愈大，轉(zhuǎn)變次數(shù)愈多，凈化效率愈高，壓力損失也愈大。凈化對象：去除密度和

2、粒徑較大的金屬或礦物性粉塵效率較高。粘結(jié)性和纖維性粉塵，因易堵塞不宜用。壓力損失為1001000Pa 。凈化效率不高，捕集1020m以上的粗塵粒，一般用于多級除塵的第一級除塵。 特點(diǎn) 旋風(fēng)除塵旋風(fēng)除塵：使含塵氣體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借作用于塵粒的離心力把塵粒從氣體中分離出來。1. 旋風(fēng)除塵原理組成：筒體、錐體、進(jìn)氣管、排氣管和灰斗。含塵氣體由進(jìn)口切向進(jìn)入，沿筒體內(nèi)壁由上向下做圓周運(yùn)動(dòng)。向下旋轉(zhuǎn)的氣流到達(dá)錐體頂部附近時(shí)折轉(zhuǎn)向上，在中心區(qū)域旋轉(zhuǎn)上升，最后由排氣管排出。塵粒在內(nèi)、外旋流的作用下到達(dá)外壁落到灰斗收集。旋風(fēng)除塵器工作原理 旋風(fēng)除塵旋風(fēng)除塵器工作原理2. 影響旋風(fēng)除塵器性能因素影響因素：結(jié)構(gòu)形式、

3、粉塵性質(zhì)、運(yùn)行操作條件等。（1）除塵器結(jié)構(gòu)筒體直徑在相同的轉(zhuǎn)速下，筒體的直徑越小，塵粒受到的離心力越大，除塵效率就越高。筒體直徑過小，處理量顯著降低，流體阻力增大，易造成反混，使效率下降。筒體直徑一般150mm。為保證除塵效率，筒體的直徑1100mm。筒體及錐體長度筒體和錐體高度增加，增加氣體在除塵器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，有利于分離塵粒。但會增加阻力，實(shí)際上筒體和錐體總高度5倍筒體直徑。2. 影響旋風(fēng)除塵器性能因素入口形式大致可分為軸向進(jìn)入式和切向進(jìn)入式。a.軸流式旋轉(zhuǎn)除塵器利用導(dǎo)流葉片使氣流在除塵器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，除塵效率比切流反轉(zhuǎn)式低，但處理量大。b.切流返轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器含塵氣體由筒體側(cè)面沿切線方向?qū)耄?/p>

4、氣流在圓筒部分旋轉(zhuǎn)向下，進(jìn)入錐體，到達(dá)錐體頂端前返轉(zhuǎn)向上，清潔氣體經(jīng)同一端的排氣管引出。根據(jù)其不同進(jìn)入型式又可分為直入式和蝸殼式；除塵器入口斷面的寬高比越小，進(jìn)口氣流在徑向方向越薄，越有利于粉塵在圓筒內(nèi)分離和沉降，收塵效率越高。因此，進(jìn)口斷面多采用矩形，寬高之比為2左右。入口形式機(jī)械式除塵器課件排氣口尺寸旋風(fēng)除塵器的排氣管口均為直筒形。過深，效率提高，但阻力增大；過淺，效率降低，阻力減小。因?yàn)槎虦\可能會造成排氣管短路現(xiàn)象，塵粒來不及分離就從排氣管排出。減小排氣管直徑會加大出口阻力，一般排氣管直徑為筒體直徑的0.40.65倍。（2）入口速度提高旋風(fēng)除塵器的入口風(fēng)速，將使粉塵受到的離心力增大，分割

5、粒徑變小，除塵效率提高。但入口風(fēng)速過大，除塵器內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)過于強(qiáng)烈，會把有些已分離的粉塵重新帶走，除塵效率反而下降，除塵器的阻力也急劇上升。進(jìn)口速度應(yīng)控制在1225m/s之間為宜。排氣口尺寸（3）除塵器底部的嚴(yán)密性旋風(fēng)式除塵器由于氣流旋轉(zhuǎn)的作用，其底部總是處于負(fù)壓狀態(tài)。除塵器的底部不嚴(yán)密，漏風(fēng)就會把灰斗里的粉塵重新卷入內(nèi)旋渦并帶出除塵器，使除塵效率顯著下降。收塵量不大的除塵器，可在排塵口下設(shè)置固定灰斗，保證一定的灰封，定期排灰。（4）粉塵的性質(zhì)當(dāng)粉塵的密度和粒徑增大時(shí)，除塵器效率明顯提高。氣體溫度和黏度增大時(shí)，除塵器效率下降。（3）除塵器底部的嚴(yán)密性3. 旋風(fēng)除塵器性能指標(biāo)分離效率由廢氣中含塵量

6、、含塵粒徑分布決定，粒度越小，離心力越小，效率低。氣體通過除塵器壓強(qiáng)降應(yīng)盡量小，是摩擦阻力、局部阻力及氣體旋轉(zhuǎn)動(dòng)能損失總和。4. 旋風(fēng)除塵器特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)便宜、體積小、操作維修方便，可用各種材料制造；壓力損失中等，動(dòng)力消耗小，除塵效率高，可達(dá)85%左右，高效的可達(dá)90%左右；適用于粉塵負(fù)荷變化大，高溫、高壓及腐蝕性的含塵氣體，可以直接回收干粉塵；沒有運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)行管理簡便。3. 旋風(fēng)除塵器性能指標(biāo)旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的壓力損失 ：局部阻力系數(shù) A：旋風(fēng)除塵器進(jìn)口面積 局部阻力系數(shù)旋風(fēng)除塵器型式XLT XLTA XLPA XLPB 5.3 6.5 8.0 5.8旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的壓力損失

7、 旋風(fēng)除塵器型式XLT X旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的壓力損失相對尺寸對壓力損失影響較大，除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時(shí)，幾何相似放大或縮小，壓力損失基本不變 含塵濃度增高，壓力降明顯下降 操作運(yùn)行中可以接受的壓力損失一般低于2kPa 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的壓力損失旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的除塵效率計(jì)算分割直徑是確定除塵效率的基礎(chǔ) 在交界面上，離心力FC，向心運(yùn)動(dòng)氣流作用于塵粒上的阻力FD 若 FC FD ，顆粒移向外壁若 FC FD ，顆粒移向外壁若 FC FD ，顆粒進(jìn)入內(nèi)渦旋當(dāng) FC = FD時(shí)，有50%的可能進(jìn)入外渦旋，即除塵效率為50% 分離性能分割粒徑或臨界粒徑的計(jì)算：慣性離心力FC阻力FD若 分離性

8、能分割粒徑和臨界粒徑：當(dāng) FC = FD時(shí):分割粒徑dc50 ：當(dāng)處理氣量為Q(m3/s)時(shí)，則 分離性能分割粒徑和臨界粒徑：分割粒徑dc50 ：當(dāng)處理氣量分離性能捕集效率：dc50確定后，雷思一利希特模式計(jì)算其它粒子的分級效率由與dp/dc50的關(guān)系圖查取，工程上通?？赏ㄟ^下式估算。課本p171例題6-2(自學(xué))分離性能捕集效率：課本p171例題6-2(自學(xué))影響效率的因素二次效應(yīng)被捕集粒子的重新進(jìn)入氣流在實(shí)際除塵過程并不能達(dá)到理想的效果，存在二次效應(yīng)。在較小粒徑區(qū)間內(nèi)，理應(yīng)逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實(shí)際效率高于理論效率；在較大粒徑區(qū)間，粒子被反彈回氣流或沉積

9、的塵粒被重新吹起，實(shí)際效率低于理論效率；通過環(huán)狀霧化器將水噴淋在旋風(fēng)除塵器內(nèi)壁上，能有效地控制二次效應(yīng)影響效率的因素二次效應(yīng)被捕集粒子的重新進(jìn)入氣流 影響效率的因素入口流速Vin:入口流速范圍一般在1220m/s。在該范圍內(nèi)，提高進(jìn)口流速，效率提高；入口流速過大（大于25m/s），分離的顆?？赡鼙辉俅未灯?，卷入內(nèi)旋流，降低效率。另外，壓力損失與進(jìn)口流速的二次方成正比，壓力損失急劇升高；不宜過低，低于10m/s時(shí)，管道積灰。 影響效率的因素入口流速Vin: 影響效率的因素除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸：在同樣的切線速度下，筒體直徑越小，離心力FC越大，則效率越大；直徑過小，筒體直徑與排出管直徑相近時(shí)，易逃逸。

10、經(jīng)研究證明：內(nèi)、外旋流交界面的直徑d0近似于排出管直徑de的0.6倍。出口管直徑減小，內(nèi)旋流的范圍隨排出管直徑de的減小而減小，則效率增大。但de減小阻力也會增大，故不能太小，一般取排出管直徑de=（0.40.65）D。 影響效率的因素除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸： 影響效率的因素除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸：筒體長度增大，則效率增大，但過大阻力會增大。另外，希望錐體長度大一點(diǎn)，這樣會使切向速度大和距器壁短。一般筒體和錐體的總高度以不大于筒體直徑的五倍為宜。入口截面積越小，效率越高。 影響效率的因素除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸：影響效率的因素流體性質(zhì)對于氣體而言，增大對除塵不利，dc50增大，效率減小。溫度增大，則增大，溫度高或

11、增大都會使效率減小。粉塵粒徑與密度：離心力跟粒徑的三次方成正比，向心力跟粒徑的一次方成正比。綜合來說，dp增大則效率增大。同樣密度p小，離心力變小，難分離 。影響效率的因素流體性質(zhì)影響效率的因素分離器的氣密性除塵器中靜壓在徑向上的變化是從外筒壁向中心逐漸降低的，即使除塵器處于正壓下運(yùn)行時(shí)，錐體底部也會處于負(fù)壓狀態(tài)。尤其當(dāng)?shù)撞棵芊獠缓脮r(shí)，易滲入空氣，帶起落入灰斗的粉塵，降低除塵效率。漏風(fēng)率0%90%5%50%15%0影響效率的因素分離器的氣密性漏風(fēng)率0%90%5%50%15影響效率的因素分離器的氣密性要求保證旋風(fēng)器的嚴(yán)密性。為保證良好的氣密性，可通過間歇排灰，連續(xù)排灰時(shí)可設(shè)雙翻板式和回轉(zhuǎn)式鎖氣器

12、。影響效率的因素分離器的氣密性結(jié)構(gòu)及分類結(jié)構(gòu)形式進(jìn)氣方式分 切向進(jìn)入式軸向進(jìn)入式 a. 直入切向進(jìn)入式 b. 蝸殼切向進(jìn)入式 c. 軸向進(jìn)入式結(jié)構(gòu)及分類結(jié)構(gòu)形式a. 直入切向進(jìn)入式 b. 蝸殼切向進(jìn)入式結(jié)構(gòu)及分類結(jié)構(gòu)形式多管旋風(fēng)除塵器：由多個(gè)相同構(gòu)造形狀和尺寸的小型旋風(fēng)除塵器（又叫旋風(fēng)子）組合在一個(gè)殼體內(nèi)并聯(lián)使用的除塵器組結(jié)構(gòu)及分類結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)與選型特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小，投資低，操作維修方便；壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大；可用于各種材料制造，能用于高溫、高壓及腐蝕性氣體，并可回收干顆粒物。缺點(diǎn)：效率80%左右，捕集,即滿足要求，否則按要求重新計(jì)算。確定型號規(guī)格計(jì)算壓力損失。設(shè)計(jì)與選型旋風(fēng)除

13、塵器的選型計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)法。設(shè)計(jì)與選型旋風(fēng)除塵器的選型計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)法。經(jīng)驗(yàn)法：計(jì)算所要求的除塵效率；選定除塵器的結(jié)構(gòu)型式；根據(jù)選用的除塵器的Vi實(shí)驗(yàn)曲線，確定入口風(fēng)速Vi；根據(jù)氣量Q，入口風(fēng)速Vi計(jì)算進(jìn)口面積A；由旋風(fēng)器的類型系數(shù) 求除塵器筒體直徑D，然后便從手冊中查到所需的型號規(guī)格。根據(jù)粉塵的性質(zhì)、分離要求、允許的阻力和制造條件等因素全面分析，一般說：粗短型的除塵效率低，阻力小，適川于大風(fēng)量、低阻力和凈化效率低的情況；細(xì)長型的除塵效率高，阻力大，操作費(fèi)用要增加。設(shè)計(jì)與選型旋風(fēng)除塵器的選型計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)法。根據(jù)粉塵的性質(zhì)設(shè)計(jì)與選型旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)與選型旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)與選型旋風(fēng)除塵器

14、的比例尺寸設(shè)計(jì)與選型旋風(fēng)除塵器的比例尺寸設(shè)計(jì)與選型也可選擇其它的結(jié)構(gòu)，但應(yīng)遵循以下原則 為防止粒子短路漏到出口管，hs，其中s為排氣管在筒體內(nèi)長度，h為進(jìn)氣口高度；為避免過高的壓力損失，b（Dde）/2；為保持渦流的終端在錐體內(nèi)部，（H+L）3D；為利于粉塵易于滑動(dòng)，錐角78；為獲得最大的除塵效率，de/D0.40.5，（H+L）/de810；s/de1；設(shè)計(jì)與選型也可選擇其它的結(jié)構(gòu)，但應(yīng)遵循以下原則 設(shè)計(jì)與選型尺寸比例：筒體直徑D： D愈小，愈能分離細(xì)小顆粒，但過小易引起堵塞。為此，有人用 作為限制指標(biāo)。D：150-200mm800-1100mm。若處理氣量大，可并聯(lián)使用或采用多管式旋風(fēng)器。入口尺寸（圓形和矩形）：為減小顆粒的入射角，一般采用矩形（長H、寬B、面積A、） 類型系數(shù)k一般取0.07-0.3，蝸殼型入口的k較大，D較小，處理氣量Q大，H/B為2-4。設(shè)計(jì)與選型尺寸比例：入口尺寸（圓形和矩形）：為減小顆粒的入射設(shè)計(jì)與選型排氣管：多為圓形，且與筒體同心，一般d=(0.4-0.6)